Produkcja biogazu z odpadów organicznych wpisuje się w ideę gospodarki obiegu zamkniętego, a jej efektywność i bezpieczeństwo w dużej mierze zależą od jakości instalacji elektrycznej. Projektowanie i wykonawstwo instalacji elektrycznych dla tego typu obiektów wymaga szczególnej wiedzy, doświadczenia oraz dostosowania do specyficznych warunków technologicznych.
W dobie rosnącego zapotrzebowania na odnawialne źródła energii, biogazownie stają się coraz ważniejszym elementem infrastruktury energetycznej.
Charakterystyka biogazowni jako obiektu elektroenergetycznego
Biogazownie to złożone systemy technologiczne, w których zachodzą procesy biologiczne i chemiczne. Ich funkcjonowanie wymaga integracji wielu elementów: układów mieszania, podgrzewania, odsiarczania gazu, agregatów kogeneracyjnych, systemów pomiarowych i automatyki. Wszystkie te elementy są zasilane energią elektryczną i wymagają odpowiedniego sterowania, zabezpieczeń oraz monitoringu.
W związku z tym instalacja elektryczna w biogazowni musi spełniać kilka podstawowych funkcji:
- Zasilanie urządzeń technologicznych – pompy, mieszadła, wentylatory, grzałki, systemy dozowania substratów.
- Zasilanie układów automatyki i sterowania – sterowniki PLC, systemy SCADA, czujniki i siłowniki.
- Zasilanie awaryjne i systemy bezpieczeństwa – oświetlenie ewakuacyjne, UPS-y, systemy detekcji gazu, przeciwpożarowe.
- Integracja z siecią elektroenergetyczną – synchronizacja pracy generatora kogeneracyjnego, zabezpieczenia przeciwzwarciowe, układy pomiarowe do rozliczeń energii.
Projektowanie instalacji elektrycznej – od analizy do dokumentacji wykonawczej
Proces projektowania instalacji elektrycznej dla biogazowni rozpoczyna się od szczegółowej analizy potrzeb inwestora oraz warunków technicznych i środowiskowych. Ważnymi dokumentami na tym etapie są decyzje środowiskowe, pozwolenia na budowę, warunki przyłączenia do sieci energetycznej oraz koncepcja technologiczna samej biogazowni.
Projekt elektryczny musi uwzględniać:
- rozmieszczenie urządzeń technologicznych i ich moc znamionową;
- klasę stref zagrożenia wybuchem (EX) – biogaz, będący mieszaniną metanu i CO2, jest substancją palną i wybuchową;
- odpowiednią selektywność zabezpieczeń;
- możliwość rozbudowy i modernizacji systemu w przyszłości;
- integrację z systemem monitoringu i automatyki przemysłowej.
Ważną częścią projektu są obliczenia techniczne: dobór przekrojów kabli, obciążalność prądowa, spadki napięć, charakterystyki zabezpieczeń, analiza zwarciowa oraz bilans mocy. Dokumentacja powinna zawierać schematy jedno– i wielokreskowe, rysunki rozmieszczenia tras kablowych, zestawienia materiałów i urządzeń oraz szczegółowe wytyczne montażowe.
Wykonawstwo instalacji – precyzja i bezpieczeństwo
Realizacja instalacji elektrycznej w biogazowni to zadanie wymagające współpracy wielu specjalistów: elektryków, automatyków, specjalistów ds. BHP oraz technologów biogazowni. Kluczowe etapy wykonawcze to:
- Przygotowanie placu budowy i wytyczenie tras kablowych – często z uwzględnieniem trudnych warunków gruntowych i ograniczeń przestrzennych.
- Montaż tras kablowych i kanałów technologicznych – zarówno naziemnych, jak i podziemnych, z zabezpieczeniem przed uszkodzeniami mechanicznymi.
- Instalacja rozdzielnic elektrycznych – głównych i pomocniczych, z zachowaniem wysokiej klasy szczelności (IP) i odporności na warunki atmosferyczne.
- Okablowanie i przyłączenia – z wykorzystaniem kabli o odpowiednich parametrach (np. odporność na działanie substancji chemicznych, promieniowanie UV, temperatury).
- Uruchomienie systemów automatyki i sterowania – programowanie sterowników PLC, integracja z systemem SCADA, testowanie obwodów.
- Przeprowadzenie pomiarów kontrolnych i odbiorczych – rezystancja izolacji, impedancja pętli zwarcia, ciągłość przewodów ochronnych, skuteczność ochrony przeciwporażeniowej.
Innowacje i przyszłość
Współczesne biogazownie coraz częściej wykorzystują nowoczesne technologie smart grid, zdalny monitoring parametrów pracy, integrację z systemami fotowoltaicznymi czy magazynami energii. Instalacje elektryczne muszą być elastyczne i przygotowane na pracę w dynamicznych warunkach.
Nowe kierunki rozwoju obejmują m.in.:
- Inteligentne układy zarządzania energią.
- Diagnostykę predykcyjną urządzeń zasilanych.
- Automatyczne systemy alarmowe i awaryjne odłączenia.
- Cyberbezpieczeństwo infrastruktury automatyki przemysłowej.
Podsumowanie
Projektowanie i wykonawstwo instalacji elektrycznych w biogazowniach to złożony proces wymagający wysokich kompetencji technicznych oraz znajomości przepisów i norm. Od jakości tych instalacji zależy nie tylko efektywność produkcji energii z biogazu, ale również bezpieczeństwo ludzi, infrastruktury i środowiska. W dobie transformacji energetycznej, profesjonalne podejście do tego typu inwestycji staje się kluczowe dla sukcesu całego sektora.
Dr inż. Paweł Filanowski
Wiceprezes ds. Technicznych
Bioan sp. z o.o.
Chcesz wiedzieć więcej? Czytaj magazyn Rynek Biogazu i Biometanu:
Newsletter
Bądź na bieżąco z branżą OZE
